电源管理

电源管理广泛地指代如何产生和控制电子系统操作所需的稳定电压。它在几乎每一件电子设备中都扮演着重要角色。有效的电源管理子系统会影响相关电子设备的可靠性、性能和上市时间。如今的系统需要将电源设计与系统设计结合起来,以便保持高效率。


电源管理组件很大程度上取决于输入和输出条件,比如输入电源是交流还是直流?输入电压高于还是低于所需的输出电压?什么是负载电流?或许负载对噪声敏感,或需要恒定电流(比如 LED 应用),或者它可能具有动态变化的电流?


开关式电源使用半导体开关技术来提供所需的输出电压,并提供了一种通用的高效转换功率的方式。现代集成电路开关式稳压器小巧灵活,支持 Buck(降压),Boost(升压)或 Buck-Boost(升压和降压)操作。


降压转换器是开关式降压转换器,在较高的 Vin/Vout 比率和较高的负载电流下拥有高效率和高灵活性。当 Vout 需要高于 Vin 时,才使用升压转换器。升压转换器将输入电压升到更高的输出电压。降压-升压型开关式稳压器是降压型转换器与升压型转换器的组合,适合输入电压会发生变化(低于或高于输出电压)的应用场合。


诸如开关式稳压器、线性稳压器、开关式电容电压转换器、直流-直流转换器、交流-直流解决方案、PMIC 电源管理集成电路、电池管理、以太网供电 (PoE) 和电压基准等集成电路器件是电子设备中使用的典型电源管理器件。


下面介绍这些器件独特的功能和优点:


直流-直流转换器直流/直流转换器可为降压转换器、升压转换器和/或 LDO 在单个封装中的任意组合。直流/直流开关式稳压器专为满足您应用中的关键设计要求而定制,比如宽输入电压、低输入电压、易用性、高功率密度和数字电源等要求。


交流-直流解决方案在电力电子应用中,如果输入电源为 50 Hz 或 60 Hz 的正弦波交流电压,可使用该解决方案将电源转换为直流输出。交流-直流转换器可以有多路输出,可能具有过电流、过电压或短路保护等功能。


无线充电无线电池充电或无线感应充电是一种将电能从充电器传输到设备却无需物理连接电线的方法。无线充电基于磁共振原理或感应电力传输 (IPT)。


电池管理电池管理可以获得极其精确的充电电流和输出电压,从而优化电池的寿命和性能。为了提供这些功能,电池管理会用到电池传感器 IC、电池单元控制器 IC 和电池充电器 IC。


以太网供电 (PoE)PoE 是一种正在不断发展的成熟技术,它通过以太网线缆将电力方便地传输至负载,无需额外增添电源线。PoE 系统具有高可靠性、便利性和低成本的特点。IP 电话、无线接入点和监控摄像机是一些常见应用。


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